JP2007283545A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バネ等の弾性部材でキャップ部を支持した場合でも、キャップ部を確実にノズル
形成面に装着でき、クリーニングにおいて吸引不良が生じない液体噴射装置を提供するこ
と。
【解決手段】液体を吐出するノズル開口と、ノズル開口を備えるノズル形成部１１１と、
を有する液体噴射ヘッド１１０と、ノズル開口を覆うように配置可能なキャップ部１２１
と、キャップ部を揺動可能に支持する弾性部材１２３と、移動する液体噴射ヘッドにより
押されてキャップ部を揺動させる係止部１２２と、を有し、弾性部材が、キャップ部の中
心部より係止部に近接する方向に偏心して配置されている液体噴射装置１００。
【選択図】図４

Description

本発明は、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置に関するものである。

従来より、インクジェット式記録装置には、インクジェット式記録ヘッドが備えられて
いる。また、このインクジェット式記録ヘッドは、近接して配置される記録用紙等にイン
クを吐出するためのノズルが多数形成されているノズルプレートを有している。
このようなインクジェット式記録ヘッドは、インクをノズルからインク滴として記録用
紙に吐出させて印刷を行う関係上、ノズルからのインク溶媒の蒸発に起因するインク粘度
不良の上昇や、インクの固化、塵埃の付着などによりノズルに目詰まりを発生させて、印
刷不良を起こすという問題がある。
そこで、このようなインクジェット式記録装置には、非印刷時にインクジェット式記録
ヘッドのノズルプレートを封止するためのキャップ機構を備えている（例えば、特許文献
１）。

具体的には、特許文献１の図６及び図７に示すように、記録ヘッド（インクジェット式
記録ヘッド）１５のノズル形成面（ノズルプレート）１５ａをキャップ部材２２が覆い、
その後、吸引ポンプを駆動させて、ノズル形成面１５ａ等のインクを除去する構成となっ
ている。
また、キャップ部材２２がノズル形成面１５ａを覆うときは、以下のような動作等が実
行される。つまり、ノズル形成面１５ａを備えた記録ヘッド１５を有するキャリッジ１が
、同文献の図６の左から右方向に移動すると、キャップ部材２２を有するスライダー２３
に設けられている被当接部材２７に当接し、スライダー２３のガイド突起２４がフレーム
２５の案内溝４７内を登るように移動する。
すると、同文献の図６のキャップ部材２２は、その右側を上にして斜めに配置されなが
ら、記録ヘッド１５のノズル形成面１５ａに近づく。そして、先ず、キャップ部材２２の
右端がノズル形成面１５ａに当接し、その後、左端が当接する構成となっている。
これは、キャップ部材２２をノズル形成面１５ａから離間させる際、キャップ部材２２
全体を急激に離間させると、ノズルの圧力変化が大きく、ノズル内部のメニスカスを破壊
することから、キャップ部材２２を斜めに剥がすことができるようにするための構成であ
る。
特開２００２−１２７４３３号公報（図６及び図７等）

このようなキャップ部材は、傾斜した位置から、キャリッジ等の移動に伴い、例えば時
計回りに回転し、ノズル形成面と略平行な位置に変化する構成となっている。一方、この
ようなキャップ部材を支持する構成を複雑にすると、コスト増となるので、この構成はで
きるだけ簡易が望ましい。そこで、キャップ部材がバネ等で支持されている場合が多い。
しかし、キャップ部材がバネ等で支持されている場合は、キャップ部材の右端からノズ
ル形成面に当接しない場合がある。図８はこのような状態を示す概略説明図である。
すなわち、図８（ａ）の被当接部材２２ａに記録ヘッド１５が当接し、被当接部材２２
ａを図の右側に押しすぎると、図８（ｂ）に示すように、キャップ部材２２の左端が先に
当たり、これがため、右側に不要な空間が発生して、ノズルのインク等を正常に吸引でき
ず、吸引不良が発生するという問題があった。

そこで、本発明は、バネ等の弾性部材でキャップ部を支持した場合でも、キャップ部を
確実にノズル形成面に装着でき、クリーニングにおいて吸引不良が生じない液体噴射装置
を提供することを目的とする。

前記課題は、本発明によれば、液体を吐出するノズル開口と、前記ノズル開口を備える
ノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口を覆うように配置可能なキ
ャップ部と、前記キャップ部を揺動可能に支持する弾性部材と、移動する前記液体噴射ヘ
ッドにより押されて前記キャップ部を揺動させる係止部と、を有し、前記弾性部材が、前
記キャップ部の中心部より前記係止部に近接する方向に偏心して配置されていることを特
徴とする液体噴射装置により達成される。

前記構成によれば、キャップ部を揺動可能に支持する弾性部材と、移動する液体噴射ヘ
ッドにより押されてキャップ部を揺動させる係止部と、を有し、弾性部材が、キャップ部
の中心部より係止部に近接する方向に偏心して配置されている。
このため、弾性部材によって支持されるキャップ部は、係止部に近接する側が係止部か
ら離間する側よりノズル形成部に近接して配置されることになる。
したがって、液体噴射ヘッドが移動し、係止部が液体噴射ヘッドによって押されると、
必ず、キャップ部の中心部より係止部に近接する側が先に、ノズル形成部に当接し、その
後、キャップ部の中心部より係止部から離間する側がノズル形成部に当接することとなる
。
つまり、従来と異なり、キャップ部の中心部より係止部から離間する側が先にノズル形
成部に当接することがない。このため、キャップ部の中心部より係止部に近接する側とノ
ズル形成部との間に不要な空間が発生せず、キャップ部がノズル形成部等のインクを正常
に吸引できず、吸引不良が発生することを未然に防ぐことができる。

好ましくは、前記弾性部材が複数形成されていることを特徴とする液体噴射装置である
。
前記構成によれば、弾性部材が複数配置されているので、より安定的にキャップ部を支
持することができる。

前記課題は、本発明では、液体を吐出するノズル開口と、前記ノズル開口を備えるノズ
ル形成部と、を有する液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口を覆うように配置可能なキャッ
プ部と、前記キャップ部を揺動可能に支持するバネ部と、移動する前記液体噴射ヘッドに
より押されて前記キャップ部を揺動させる係止部と、を有し、前記バネ部と前記キャップ
部との接続部分又はその近傍に配置される前記バネ部の座巻部には、傾斜部が形成され、
前記傾斜部によって、前記キャップ部の中心部より前記係止部に近接する部分が、前記中
心部より離間する部分より、前記ノズル形成部に近接して配置される構成となっているこ
とを特徴とする記載の液体噴射装置により達成される。

前記構成によれば、バネ部とキャップ部との接続部分又はその近傍に配置されるバネ部
の座巻部には、傾斜部が形成され、キャップ部の中心部より係止部に近接する部分が、中
心部より離間する部分より、ノズル形成部に近接して配置される構成となっている。
このため、液体噴射ヘッドが移動し、係止部が液体噴射ヘッドによって押されると、必
ず、キャップ部の中心部より係止部に近接する部分が先に、ノズル形成部に当接し、その
後、キャップ部の中心部より係止部から離間する部分がノズル形成部に当接することとな
る。
つまり、従来と異なり、キャップ部の中心部より係止部から離間する部分が先にノズル
形成部に当接することがない。このため、キャップ部の中心部より係止部に近接する部分
とノズル形成部との間に不要な空間が発生せず、キャップ部がノズル形成部等のインクを
正常に吸引できず、吸引不良が発生することを未然に防ぐことができる。

前記課題は、本発明によれば、液体を吐出するノズル開口と、前記ノズル開口を備える
ノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口を覆うように配置可能なキ
ャップ部と、前記キャップ部を揺動可能に支持する弾性部材と、移動する前記液体噴射ヘ
ッドにより押されて前記キャップ部を揺動させる係止部と、を有し、前記キャップ部には
、前記ノズル形成部に対する傾斜角度を保持するための角度保持部が形成され、前記角度
保持部により、前記キャップ部の中心部より前記係止部に近接する部分が、前記中心部よ
り離間する部分より、前記ノズル形成部に近接して配置される構成となっていることを特
徴とする液体噴射装置により達成される。

前記構成によれば、キャップ部には、ノズル形成部に対する傾斜角度を保持するための
角度保持部が形成され、角度保持部により、キャップ部の中心部より係止部に近接する部
分が、中心部より離間する部分より、ノズル形成部に近接して配置される構成となってい
る。
このため、液体噴射ヘッドが移動し、係止部が液体噴射ヘッドによって押されると、必
ず、キャップ部の中心部より係止部に近接する部分が先に、ノズル形成部に当接し、その
後、キャップ部の中心部より係止部から離間する部分がノズル形成部に当接することとな
る。
つまり、従来と異なり、キャップ部の中心部より係止部から離間する部分が先にノズル
形成部に当接することがない。このため、キャップ部の中心部より係止部に近接する部分
とノズル形成部との間に不要な空間が発生せず、キャップ部がノズル形成部等のインクを
正常に吸引できず、吸引不良が発生することを未然に防ぐことができる。

以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい
種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の液体噴射装置の第１の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（
以下「記録装置」という）１００を示す概略斜視図である。
図１に示すように、記録装置１００は、キャリッジ１０１を有し、このキャリッジ１０
１はキャリッジモータ１０２により駆動されるタイミングベルト１０３を介し、ガイド部
材１０４に案内されてプラテン１０５の軸方向に往復移動されるように構成されている。

図１のキャリッジ１０１の記録用紙２００に対向する側には、後述する液体噴射ヘッド
である例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）１１０が搭載
され、その上部には、記録ヘッド１１０に液体である例えば、インクを供給するブラック
インクカートリッジ１０６及びカラー用インクカートリッジ１０７が着脱可能に装填され
ている。
そして、この記録用紙２００は、インクの吐出で印字等されるため、図１の印字領域Ｐ
に配置される。
また、図１に示すように、記録用紙２００が配置されないホームポジションＨ（非印字
領域）には、キャッピング手段１２０、吸引ポンプ１３０そして、ワイピング部材１４０
が配置されている。

図２は、図１の記録ヘッド１１０とキャッピング手段１２０の要部との関係を示す概略
説明図である。
図２の記録ヘッド１１０の下面にはインクを吐出するノズル開口である例えば、ノズル
を多数備えるノズルプレート１１０が形成されている。このノズルプレート１１０は、ノ
ズル形成部の一例となっている。
また、図２のキャッピング手段１２０は、ノズルを覆うように配置可能なキャップ部１
２１を有している。
また、キャップ部１２１には、移動する記録ヘッド１１０により押されてキャップ部１
２１を揺動させる係止部である例えば、ヘッド位置決め角１２２が形成されている。この
キャップ部１２１の揺動動作については、後述する。
また、キャップ部１２１には、キャップ部１２１を揺動可能に支持する弾性部材である
例えば、弦巻バネ１２３が配置されている。
また、このようなキャップ部１２１や弦巻バネ１２３等は、フレーム１２４に配置され
ている。
また、キャップ部１２１には、図２の右方向に突出するように形成されるフレーム係止
部１２５ａ、１２５ｂが配置されている。このフレーム係止部１２５ａ、１２５ｂの動作
等については後述する。

図３は、図２のキャップ部１２１と弦巻バネ１２３との関係を示す概略説明図である。
図３に示すように、弦巻バネ１２３の弦巻バネ中心点Ｔは、キャップ部１２１の中心部で
ある例えば、キャップ中心点Ｃより、図において右側（図１のヘッド位置決め角１２２側
に近接する方向）に偏心して配置されている。
具体的には、０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍ程度、ヘッド位置決め角１２２側に近接して配
置されている。

本実施の形態にかかる記録装置１０は、以上のように構成されるが、以下、その動作等
について説明する。
図４（ａ）乃至（ｃ）は、図２の記録ヘッド１１０とキャッピング手段１２０等の主な
動作等を示す概略説明図である。
これら図４（ａ）乃至（ｃ）を用いてキャッピング手段１２０等の動作等を説明する。
先ず、図１のキャリッジ１０１の記録ヘッド１１０をクリーニングするときは、キャリ
ッジ１０１が図１のホームポジションＨへ移動する。
一方、記録ヘッド１１０が印字領域Ｐに配置されているときのキャッピング手段１２０
は、図４（ａ）のような状態となっている。

すなわち、キャップ部１２１は、弦巻バネ１２３によって図の上側に向かって付勢され
ているが、フレーム係止部１２５ａ、１２５ｂによってフレーム１２４に当接して係止さ
れている。フレーム１２４はフレーム係止部１２５ａの当接する側がフレーム係止部１２
５ｂの当接する側より高く形成されている。そのため、キャップ部１２１のヘッド位置決
め角１２２側（図４（ａ）の右側）が、図４（ａ）の左側（キャップ中心点Ｃよりヘッド
位置決め角１２２から離間する側）より上方に位置する。つまり、キャップ部１２１が、
図の右上上がりに斜めに配置されることになる。そして、キャップ部１２１の右側が記録
ヘッド１１０に近接することになる。
キャップ部１２１には、弦巻バネ１２３がキャップ中心点Ｃよりヘッド位置決め角１２
２側に０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍ程度偏心して配置されている。この状態では、キャップ
部１２１のヘッド位置決め角１２２側（図４（ａ）の右側）には、図４（ａ）の左側（キ
ャップ中心点よりヘッド位置決め角１２２から離間する側）より大きなバネ荷重がかかっ
ている構成となっている。

この状態のキャッピング手段１２０に対して、図４（ａ）の記録ヘッド１１０が矢印Ｘ
方向に移動すると、やがて、図４（ｂ）に示すように、記録ヘッド１１０がヘッド位置決
め角１２２に当接し、ヘッド位置決め角１２２を押すことになる。
このとき、キャリッジ１０１の位置制御の精度や、関係する各部品の精度により、記録
ヘッド１１０のヘッド位置決め角１２２を押しすぎても、キャップ部１２１の右側が図の
左上上がり状態にならない。
この状態で、図示しないフレーム駆動機構（例えばモータ等）でフレーム１２４を図の
上側に移動させると、キャップ部１２１も上側に移動する。このとき、ヘッド位置決め角
１２２は記録ヘッド１１０の側面に沿って上側に移動する。すると、キャップ部１２１の
右側が記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接する。さらにフレーム１２４を上
側に移動させると、図４（ｃ）に示すようにフレーム係止部１２５ａがフレーム１２４か
ら下方に離れる。
また、さらにフレーム１２４を上側に移動させると、キャップ部１２１は弦巻バネ１２
３に支持されて、ノズルプレート１１１に当接しているキャップ部１２１の右側を中心と
して図の矢印Ｒ方向（時計回り方向）に揺動を開始し、やがて、図２に示すように、キャ
ップ部１２１の左側がノズルプレート１１１に当接して、キャップ部１２１によってノズ
ルが覆われる状態となる。

したがって、その後、図１の吸引ポンプ１３０を駆動させると、キャップ部１２１とノ
ズルプレート１１１で形成される空間は負圧状態となり、ノズル等の不要インクが吸引ポ
ンプ１３０によって排出されることになる。
このように、本実施の形態では、必ず、キャップ部１２１の右側（ヘッド位置決め角１
２２側）が先に、記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接し、その後、キャップ
部１２１の左側がノズルプレート１１１に当接する。このため、従来のように、キャップ
部がノズルを覆うことができず、吸引ポンプを駆動させても、負圧が発生せず、正常なイ
ンク吸引ができないという事態の発生を未然に防ぐことができる。

また、図１のホームポジションＨで、クリーニング動作等が終了し、図２の状態から図
示しないフレーム駆動機構でフレーム１２４を図の下側へ移動させると、先ず、フレーム
係止部１２５ｂとフレーム１２４が当接して、キャップ部１２１は弦巻バネ１２３に支持
された状態で、矢印Ｌ方向（反時計回り）に揺動する。こうしてまず最初にキャップ部１
２１の左側がノズルプレート１１１から離間し、さらにフレーム１２４を下側へ移動させ
ると、フレーム係止部１２５ｂとフレーム１２４が当接して、キャップ部１２１の右側が
離間する。したがって、キャップ部１２１を斜め剥がしすることができる。
そのため、キャップ部１２１を一度に剥がすことでノズルに生じる大きな圧力変化を回
避できるので、ノズル内部のメニスカスを破壊することなく、キャップ部１２１を記録ヘ
ッド１１０から外すことができる。

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る記録装置のキャッピング手段２２０の主な構
成を示す概略説明図である。
本実施の形態の記録装置及びキャッピング手段２２０の多く構成は、上述の第１の実施
の形態の構成と同様であるため、同一の構成は同一符号等として説明を省略し、以下相違
点を中心に説明する。
図５に示すように、キャップ部１２１は、複数、例えば２つの弦巻バネ２２３ａ、２２
３ｂによって支持されている。
このため、本実施の形態では、弦巻バネ２２３ａ、２２３ｂが、キャップ部１２１をよ
り安定的に支持できる構成となっている。

（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る記録装置のキャッピング手段３２０の主な構
成を示す概略説明図である。
本実施の形態の記録装置及びキャッピング手段３２０の多く構成は、上述の第１の実施
の形態の構成と同様であるため、同一の構成は同一符号等として説明を省略し、以下相違
点を中心に説明する。
図６に示すように、キャップ部１２１を支持している弦巻バネ３２３の上端部及び下端
部には、座巻部３２３ａ、３２３ｂがそれぞれ形成されている。
このうち、例えば、キャップ部１２１との接続部分である座巻部３２３ａには、傾斜部
が形成されている。具体的には、図６に示すように、座巻部３２３ａにおける長さが１ｍ
ｍ乃至１，５ｍｍとなるように構成される。
この傾斜部によって、キャップ部１２１のキャップ中心点Ｃよりヘッド位置決め角１２
２に近接する部分である図の右側部分が、キャップ中心点Ｃより離間する部分である図の
左側部分より、ノズルプレート１１１に近接して配置することができる構成となっている
。

したがって、第１の実施の形態と同様に、必ず、キャップ部１２１の右側（ヘッド位置
決め角１２２側）が先に、記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接し、その後、
キャップ部１２１の左側がノズルプレート１１１に当接する。
このため、従来のように、キャップ部がノズルを覆うことができず、吸引ポンプを駆動
させても、負圧が発生せず、正常なインク吸引ができないという事態の発生を未然に防ぐ
ことができる。

（第４の実施の形態）
図７は、本発明の第４の実施の形態に係る記録装置のキャッピング手段４２０の主な構
成を示す概略説明図である。
本実施の形態の記録装置及びキャッピング手段４２０の多く構成は、上述の第１の実施
の形態の構成と同様であるため、同一の構成は同一符号等として説明を省略し、以下相違
点を中心に説明する。
図７に示すように、キャップ部４２１には、ノズルプレート１１１に対する傾斜角度を
保持するための角度保持部４２１ａが形成されている。
すなわち、図７に示すように、キャップ部４２１の右側（ヘッド位置決め角１２２側）
の底部が左側より下方に突出し、底面が右下に向かって斜めになるように形成されている
。この突出量は、例えば１ｍｍ乃至１．５ｍｍとなっている。

したがって、第１の実施の形態と同様に、必ず、キャップ部４２１の右側（ヘッド位置
決め角１２２側）が先に、記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接し、その後、
キャップ部４２１の左側がノズルプレート１１１に当接する。
このため、従来のように、キャップ部がノズルを覆うことができず、吸引ポンプを駆動さ
せても、負圧が発生せず、正常なインク吸引ができないという事態の発生を未然に防ぐこ
とができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されない。また、本発明は、インクジェット式記録
装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等
のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（
面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に
用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装
置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。

本発明の液体噴射装置の第１の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。 図１の記録ヘッドとキャッピング手段の要部との関係を示す概略説明図である。 図２のキャップ部と弦巻バネとの関係を示す概略説明図である。 図２の記録ヘッドとキャッピング手段等の主な動作等を示す概略説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る記録装置のキャッピング手段の主な構成を示す概略説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る記録装置のキャッピング手段の主な構成を示す概略説明図である。 本発明の第４の実施の形態に係る記録装置のキャッピング手段の主な構成を示す概略説明図である。 従来のキャップ部材等の構成を示す概略説明図である。

符号の説明

１００・・・インクジェット式記録装置、１０１・・・キャリッジ、１０２・・・キャリ
ッジモータ、１０３・・・タイミングベルト、１０４・・・ガイド部材、１０５・・・プ
ラテン、１０６・・・ブラックインクカートリッジ、１０７・・・カラー用インクカート
リッジ、１１０・・・インクジェット式記録ヘッド、１１１・・・ノズルプレート、１２
０・・・キャッピング手段、１２１・・・キャップ部、１２２・・・ヘッド位置決め角、
１２３・・・弦巻バネ、１２４・・・フレーム、１２５ａ、１２５ｂ・・・フレーム係止
部、１３０・・・吸引ポンプ、１４０・・・ワイピング部材、２００・・・記録用紙、Ｃ
・・・キャップ中心点、Ｈ・・・ホームポジション、Ｔ・・・弦巻バネ中心点、Ｐ・・・
印字領域

Claims (4)

1. 液体を吐出するノズル開口と、
   前記ノズル開口を備えるノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドと、
   前記ノズル開口を覆うように配置可能なキャップ部と、
   前記キャップ部を揺動可能に支持する弾性部材と、
   移動する前記液体噴射ヘッドにより押されて前記キャップ部を揺動させる係止部と、を
   有し、
   前記弾性部材が、前記キャップ部の中心部より前記係止部に近接する方向に偏心して配
   置されていることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記弾性部材が複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 液体を吐出するノズル開口と、
   前記ノズル開口を備えるノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドと、
   前記ノズル開口を覆うように配置可能なキャップ部と、
   前記キャップ部を揺動可能に支持するバネ部と、
   移動する前記液体噴射ヘッドにより押されて前記キャップ部を揺動させる係止部と、を
   有し、
   前記バネ部と前記キャップ部との接続部分又はその近傍に配置される前記バネ部の座巻
   部には、傾斜部が形成され、
   前記傾斜部によって、前記キャップ部の中心部より前記係止部に近接する部分が、前記
   中心部より離間する部分より、前記ノズル形成部に近接して配置される構成となっている
   ことを特徴とする液体噴射装置。
4. 液体を吐出するノズル開口と、
   前記ノズル開口を備えるノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドと、
   前記ノズル開口を覆うように配置可能なキャップ部と、
   前記キャップ部を揺動可能に支持する弾性部材と、
   移動する前記液体噴射ヘッドにより押されて前記キャップ部を揺動させる係止部と、を
   有し、
   前記キャップ部には、前記ノズル形成部に対する傾斜角度を保持するための角度保持部
   が形成され、
   前記角度保持部により、前記キャップ部の中心部より前記係止部に近接する部分が、前
   記中心部より離間する部分より、前記ノズル形成部に近接して配置される構成となってい
   ることを特徴とする液体噴射装置。

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